МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
МЕЖДУНАРОДНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ КОРПОРАЦИЯ
Казахская головная архитектурно-строительная академия.
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
По дисциплине «Строительная керамика - 1»
Тема:Завод по производству керамической черепицы мощностью 25 млн шт/год в г.Есик
Выполнил: ст.гр. ПСМИК-15-1
Сәкен Айдана
Проверила: ассоц. проф.,к.т.н. Ибраимбаева Г.Б.
Алматы 2017
Содержание
Введение
Обоснование выбора района строительства
1. Режим работы завода
2. Номенклатура продукции
3. Сырье и исходные данные
4. Характеристика сырьевых и исходных материалов
4.1 Характеристика сырья
4.2 Характеристика топлива
5. Расчет потребности в сырье и полуфабрикатах
6.Технология производства
6.1. Обоснование выбора способа производства
6.2. Описание технологической схемы производства
7. Расчет производительности технологической линии завода
7.1 Выбор и расчет основного технологического и транспортного
оборудования
8. Расчет и выбор вспомогательных объектов
9. Контроль технологического процесса и качества готовой продукции
10. Штатная ведомость предприятия
11. Экологичность и безопасность проекта
12. Архитектурно – строительные решения
Введение
Керамическая черепица-кровельныйштучный керамический материал, получаемый путем обжига до спекания глин и их смесей. Керамическая черепица (так же её называют глиняная или натуральная черепица) является самым древним и самым распространенным в мире кровельным материалом. Этот высококачественный кровельный материал обладает множеством преимуществ - это эстетичный внешний вид, надежность и долговечность, огнестойкость. Керамическая черепица обладает низкой теплопроводностью. Также хорошо известна ее способность поглощать шум - черепица обладает хорошей звукоизоляцией и не накапливает статическое напряжение. Срок службы качественной керамической черепицы без необходимости проведения ремонта - более 100 лет. Ассортимент керамической черепицы насчитывает более 300 наименований, имеет широкий выбор цветовых решений, всевозможных профилей самой черепицы. Черепица обладает высокой прочностью, надежностью и долговечностью. Современные технологии нанесения покрытий на керамическую черепицу обеспечивают богатейший выбор цветов и оттенков матовых либо глянцевых поверхностей (ангобированная или глазурованная керамическая черепица).
Основными достоинствами керамической черепицы можно назвать надежность и долговечность. Срок эксплуатации крыши, покрытой натуральной керамической черепицей, может составлять более сотни лет. Этот материал благополучно выдерживает град, мороз, жару.
Популярности керамической черепицы в немалой степени способствовали ее высокие декоративные качества. Благодаря разнообразию форм и широкому выбору цветовых оттенков данной черепицы можно создать кровлю с неповторимым дизайном. Высоко ценят керамическую черепицу за простоту ремонта, при этом не нужно приобретать новый материал в больших количествах, и нет необходимости полностью разбирать скат крыши.
Керамическую черепицу применяют в качестве кровельного материала преимущественно в индивидуальном жилищном строительстве. По сравнению с другими видами кровельных материалов она имеет следующие преимущества: огнестойка, долговечна и расходы по уходу за ней незначительны. Кроме того, запасы дешёвого сырья (глины) для её изготовления практически неограничены. Керамическая черепица различных видов относится к традиционным кровельным материалам и находит применение в строительстве многих стран Западной Европы.
Выпускаемая за рубежом керамическая черепица характеризуется высокой прочностью, огне- и морозостойкостью, водонепроницаемостью, цветостойкостью. Изделия отличаются высоким качеством и могут применяться в различных климатических условиях. Срок службы черепицы – 40 – 50 лет и более. Черепица производится различной конфигурации, а также различных цветов. Получила распространение глазурованная черепица и черепица с покрытиями других видов.
Керамическую черепицу применяют при устройстве покрытий, выдерживающих нагрузку более 1,465 Н/см2. в зависимости от оипа черепицы рекомендуются различные способы её укладки и крепления.
К недостаткам керамической черепицы можно отнести высокую энергоёмкость её производства, а также трудоёмкость устройства черепичных кровель. Однако высокая долговечность черепицы и небольшие эксплуатационные расходы обусловливают её конкурентноспособность по сравнению с другими кровельными материалами.
Таким образом, керамическая черепица, сочетая в себе надёжность, долговечность и хорошие декоративные качества остаётся востребованным на рынке кровельным материалом, особенно для малоэтажного частного строительства.
В настоящее время зарубежной промышленностью керамическая черепица выпускается в широком ассортименте на современных высокопроизводительных заводах, оснащённых автоматизированным оборудованием. Введение в эксплуатацию новых заводов с эффективным оборудованием позволило снизить стоимость керамической черепицы и приблизить её к стоимости цементно-песчаной черепицы.
Ассортимент выпускаемой за рубежом керамической черепицы включает плосковолновую, сдвоенную, сдвоенную чешуйчатую, ленточную пазовую, марсельскую пазовую, марсельскую глазурованную, желобчатую и другую черепицу.
Широкий ассортимент керамической черепицы выпускается фирмами Германии, Франции, Италии. Многие заводы оснащены самой передовой техникой: вакуум-прессами, тоннельными печами, управляемыми ЭВМ, сушиьными установками, автоматизированным оборудованием по доставке и укладке изделий.
В России и странах СНГ керамическая черепица выпускается рядом предприятий, однако объём её производства относительно невелик. Выпускаются следующие виды керамической черепицы: пазовая штампованная, пазовая ленточная, плоская ленточная, S-образная, коньковая и некоторые другие.
Применение специальной обработки поверхности черепицы даёт возможность уменьшить её водопоглощение. Предложенная конструкция ленточной черепицы позволяет увеличить кроющую способность изделий, уменьшить расход сырья, снизить массу кровли. Черепица характеризуется улучшенными декоративными качествами, а также повышенной биостойкостью.
Керамическая черепица применяется в качестве кровельного материала уже несколько столетий. Однако и в настоящее время производство этой продукции остаётся актуальным. Несмотря на большой ассортимент кровельных материалов, керамическая черепица занимает определённую нишу на рынке и остаётся востребованной. Перспективным направлением является модернизация традиционной технологии производства, применение автоматизированных установок, разработка продукции, удобной для укладки при устройстве кровель.
Преимущества натуральной черепицы:
1.Большой срок службы. На кровле лежит 100 лет и более.
2. Не горит.
3. Не ржавеет. Керамическими покрытиями даже защищают ответственные поверхности стальных деталей.
4. При правильном монтаже, черепица не пропускает влагу.
5. Не создает статическое напряжение, в отличие от металлочерепицы.
6. Экологический материал. Можно собирать воду с крыши и использовать ее в домашнем хозяйстве.
10. Шикарный внешний вид керамики.
11. Натуральная черепица не выцветает и сохраняет цвет долгие годы. Стойкость к ультрафиолетовому излучению. Сохраняет свой цвет с течением времени.
12. Для климата Казахстана идеально подходит ангобированная или глазурированная керамическая черепица.
Недостатки керамической черепицы:
1.Большой вес. Это может быть, как недостатком, так и преимуществом. Большой вес увеличивает стоимость стропильной системы, фундамента, материала стен. При этом ветроустойчивость натуральной черепицы существенно выше других кровельных материалов.
2.Хрупкий материал. Сложности при изготовлении, транспортировке и монтаже.
3.Сложный монтаж черепицы. Требует высококвалифицированных кровельщиков.
4.Большая стоимость материала.
5.Требует большой угол наклона кровли при установке кровли.
Я выбрала производство керамической черепицы, потому что, керамическая черепица является природным, экологически чистым продуктом. Ее производят из глиняной массы с помощью формования, сушки и последующего обжига. В основном сырьем для производства керамической черепицы являются вторичные ленточные глины, содержащие значительное количество оксидов железа. Черепицу обжигают при температуре 1000 °С, в результате чего она приобретает приятный красно-коричневый оттенок. Если перед обжигом нанести на поверхность черепицы слой глазури, то готовая черепица будет покрыта цветной и блестящей защитной пленкой.
Существуют различные типы керамической черепицы, выпускаемой отечественными и зарубежными заводами: одноволновая, двухволновая, пазовая штамповочная, пазовая ленточная, плоская ленточная, желобчатая, «крымская» и так далее. Керамическая черепица служит около 100 лет, не подвергаясь коррозии. Керамическая черепица является прочным, надежным, долговечным, огнестойким, шумопоглощающим, экологически чистым кровельным покрытием. Кроме того, она обладает отличными декоративными качествами.
Актуальность работы:
30 ноября 2015 года Глава государства Нурсултан Абишевич Назарбаев обратился с Посланием «Казахстан в новой глобальной реальности: рост, реформы, развитие», в котором отразил, что для «разгрузки» бюджетных расходов необходимо активнее применять механизмы государственно-частного партнерства. В соответствии с законом Республики Казахстан от 31 октября 2015 года «О государственно-частном партнерстве» срок реализации проекта варьируется от 3 до 30 лет. Несмотря на то, что новые механизмы ГЧП только начали развиваться, интерес предпринимателей Костанайской области к проектам ГЧП неуклонно растет. Уже есть более десяти желающих принять участие в реализации проектов.
Таким образом, цель курсовой работы – запроектировать технологию изготовления керамической черепицы и найти негативные факторы, разработать меры их устранения. Также расширить в Казахстанеизготовление керамической черепицы, которая становится актуальной, современной и модной, из-за ее уникальных качеств.
Обоснование выбора района строительства
Eсик — город в Казахстане, центр Енбекшиказахского района, Алматинской области.
Расположен у подножья хребта Заилийский Алатау на горной речке Есик, в 53 км к востоку от Алматы, с которой связан подгорной автомобильной дорогой, в 12 км от международной трассы Алматы - Нарынкол (Кульжинка), идущей по равнине.
Расстояние от Есика до высокогорного озера Есик примерно 12 км, до водохранилища Капшагай на реке Или примерно 50 км.
Предприятия: Иссыкский винзавод (знаменитые красные вина «Бибигүл», «Нұр» и «Сұлтан»), молочный комбинат (компания Foodmaster, входящая во французский концерн «Lactalis» оконсервный комбинат; текстильно-швейная фабрика, завод резино-технических изделий (ТОО «Резина»), завод «Электрокабель».
В Есике действуют три местные районные газетым— «Иссыкский вестник», «Иссык» и «Енбекшиказах». «Енбекшиказах» — издание, которое состоит на государственном обеспечении. «Иссык» — одно из немногих казахстанских самоокупаемых СМИ.
Заводы по производству керамических изделий часто строятся вблизи месторождения глин, и тогда глиняный карьер является составной частью завода. Разработка сырья осуществляется на карьерах открытым способом экскаваторами. К карьерным работам относятся подготовительные, обеспечивающие вскрытие и подготовку месторождений, добычные, предназначенные для извлечения глины, и транспортные, т. е. доставка глины к месту переработки, а пустой породы в отвалы. Транспортные работы осуществляются автосамосвалами или мотовозами с вагонетками. К карьерным работам относят также естественную обработку глины (в необходимых случаях) путем вылеживания и вымораживания. Качество керамических изделий полностью зависит от состава и чистоты сырья, поэтому необходим постоянный контроль за производством карьерных работ и качеством добываемого сырья.
Во всем Казахстане пока не присутствует ни одного крупного завода по производству черепицы. Поэтому считаю правильным утверждать, что потребители будут присутствовать во всех областях Казахстана, а также ближайшие к границе города России, такие как Екатеринбург, Троицк, Челябинск и т.п.
Режим работы завода
Режим работы предприятия характеризуется числом рабочих дней в году, количеством рабочих смен в сутки и количеством часов работы в смену.
Режим работы устанавливается по нормам технологического проектирования предприятия отрасли, а при отсутствии их – исходя из требований технологии. Он служит основным пунктом для расчета технологического оборудования, расходов сырья. Состава рабочих.
При назначении режимов работы нужно стремиться во всех случаях, когда это не обусловлено технологической необходимостью избегать трехсменной организации труда, т.к работа в ночной смене вызывает большие неудобства для работающих в производственной сфере.
Поэтому для данного завода с непрерывно работающими сушильными и печными оборудованиями выбран режим работы по прерывной неделе в одну смену для приемного отделения, в две смены для подготовительного и формовочного отделения и по непрерывной неделе в три смены – для сушильного и обжигового отделения.
Номинальный годовой фонд рабочего времени оборудовании по переделам определяется по формуле:
Tг = N·n·t(1)
Tг=246·3·8=5904
Где N– количество рабочих дней в году;
n- количество рабочих смен в сутки;
t- продолжительность рабочей смены в часах;
Расчетный фонд времени работы технологического оборудования в часах по непрерывной и прерывной неделе, на основании которого рассчитывается производственная мощность в целом и отдельных линий, определяется по формуле:
Фрас =Т·Ч·Кт.н(2)
Где Т- число рабочих суток в году, ч;
Кт.н- среднегодовой коффициент использования оборудования(0,8-0,95);
Ч- количество рабочих часов в сутках.
Расчетное рабочее время непрывно работающего оборудования в год
Тр=Тг·Кт.н=365·0,95=350(3)
Для систематического ремонта оборудования выбран коэффициент технического использования оборудования К.т.н.=0,8-0,95
Количество рабочих дней в году для прерывно работающих линий можно определить по формуле:
Тр=365-(В+П)=365-(104+15)=246(4)
Где В – количество выходных дней при пятидневной рабочей неделе;
П – количество праздничных дней.
Таблица 1. Режим работы завода
| № п/п | Наименование цехов и отделений | Количество | Длительность рабочей | Годовой фонд рабочего времени В час | ||
| Дней в году | Смен в сутки | Недели, дней | Смен, часы | |||
| 1. | Склад сырья | |||||
| 2. | Массозаготовительный цех -предварительная подготовка сырья -приготовление масс | |||||
| 3. | Цех производства черепицы -отделение автоматизированных линий -отделение сушилок -сортировочно-упаковочное отделение | |||||
| 4. | Склад готовой продукции |
Номенклатура продукции
Керамическая черепица: Изделия из шихты на основе глинистого сырья (с добавкой или без них), изготовленные методом пластического формования с допрессовкой или без нее, с последующей сушкой или обжигом.
(ГОСТ Р 56688-2015 Черепица керамическая. Технические условия)
Керамическая черепица бывает следующих размеров:
-Черепица мелкоформатная покрывает 1м2 20-ю элементами;
-Среднеформатная черепица покрывает 1м2, используя от 10 до 20-и элементов;
-Крупноформатная черепица покрывает 1м2, используя до 10-и элементов.
В настоящее время вырабатывают черепицу пазовую штампованную, пазовую ленточную, плоскую ленточную, волнистую ленточную, S-образную ленточную и коньковую желобчатую.
В зависимости от назначения черепица может быть: рядовая – для покрытия скатов кровли; коньковая – для покрытия коньков и рёбер; разжелобочная – для покрытия разжелобов; концевая – для замыкания рядов, специального назначения.
Условное обозначение
Условное обозначение черепицы должно состоять из буквенного обозначения наименования ЧК (черепица керамическая), обозначения вида по таблице Б.1, габаритных и кроющих размеров в миллиметрах и обозначения настоящего стандарта.
Внешний вид и форма
Черепицу изготовляют:
- с гладкой поверхностью (натуральная без покрытия);
- с поверхностью, офактуренной ангобированием, глазурованием или иным способом.
По согласованию с потребителем допускается изготовлять черепицу с другими видами покрытий.
-Разнотонность поверхности черепицы не является дефектом.
- На краях черепицы допускаются заусенцы. Допускается шероховатость поверхности черепицы.
- На кроющей поверхности черепицы не допускаются отбитости. На перекрываемой стороне черепицы допускаются отбитости углов и ребер длиной не более 30 мм в количестве не более двух.
- Трещины на черепице не допускаются.
- Отколы на поверхности черепицы от известковых (дутики) и пиритных включений не допускаются.
- Отклонение от прямолинейности ребер (боковых продольных кромок) черепицы не должно превышать 1,5%.
- Отклонение от плоскостности черепицы длиной более 300 мм не должно превышать 1,5%, черепицы длиной менее 300 мм - 2%.
Характеристики
- Прочность черепицы характеризуют разрушающей нагрузкой при испытании на изгиб.
Разрушающая нагрузка при испытании на изгиб должна быть не менее:
- 600 Н для плоской черепицы (черепица "бобровый хвост").
В данном курсовом проекте я выбрала керамическую черепицу «бобровый хвост», так как керамическая черепица «бобровый хвост» выглядит и устроена по-другому. Она представляет собой плоские пластины, форма которых напоминает хвост бобра, а нижняя кромка закруглена. Черепица «бобровый хвост» укладывается следующим образом: каждый стык двух плиток, лежащих в одном ряду, накрывается одной плиткой, лежащей на ряд выше.
Черепица “бобровый хвост” представляет собой узкую и плоскую керамическую черепицу небольших размеров, нижняя часть которой бывает прямоугольной, округлой или заостренной. Верхняя лицевая поверхность черепицы “бобровый хвост” гладкая или рифленая. Благодаря небольшим размерам, черепица “бобровый хвост” дает возможность покрыть крышу любой конфигурации и формы линий, в том числе выполнить такой привлекательный элемент как “бычий глаз”. Черепица “бобровый хвост” укладывается венечным или чешуйчатым способом.
Особенность черепицы «бобровый хвост» заключается в том, что на краях плиток отсутствует «замок». Благодаря этому можно подрезать боковые края черепицы и выкладывать из нее самые разнообразные формы, даже башенки в форме конусов.
На рассматриваемом предприятии будет производится черепица плоская («бобровый хвост») среднеформатная – ЧК-П-365х155. Размерами 365х155х14 мм, то есть около 30 черепиц и 5 штук коньков наквадратный метр кровли. Выходит, нам понадобится 2 500 000 коньков, это 17% всей продукции.
Таблица 2. Расчет выпуска продукции
| Вид изделия | Размер, мм | Программа выпуска изделий, штук(м3) | ||||
| длина | ширина | высота | Масса, кг | В сутки | В год | |
| Черепица «Бобровый хвост» | 1,8 | 51 136 | 13 500 000 | |||
| Конек для керамической черепицы | 2 500 000 |